纺丝机电锭组件状态监测及故障诊断研究

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1、摘要摘要纺丝机电锭组件是纺丝生产设备中的一个关键设备部件之一，它的运行状况直接影响产品的质量和生产效率。电锭组件长时间工作在高温、高湿和有化学腐蚀性的环境中，所以在运行过程中故障率较高。依靠故障后凭经验维修的故障处理方式已经不能适应生产需要。设备故障诊断技术是--I'-J新技术，它能实现设备在带负载运行、不停机的情况下，运用先进的技术手段对设备状态参数监测和分析，判断设备是否存在异常或故障，确定故障的部位和原因以及故障的劣化趋势，拟定合理的检修时间和方案。该技术促进了设备维修体制由传统的事后维修方式转

2、变为预防维修．方式，逐步发展到视情维修方式。由此减少事故停机损失，提高设备运行的可靠性，降低维修费用。我国是纺丝业大国，电锭数量巨大，所以对其进行状态监测与故障诊断的研究具有一定的经济意义。本课题研究电锭组件中的电锭电机、离心式纺杯支撑轴承和电锭控制器的故障类型及模型，建立故障监测系统并进行故障诊断，主要内容如下：(1)分析电锭电机的定子绕组和转子绕组的故障类型及机理，对比常用的诊断方法的技术特点，采用Park矢量法和阻抗平衡法对定子绕组和转子绕组进行故障诊断。(2)分析离心式纺杯支撑轴承的故障类型和

3、振动机理，对比几种常用轴承故障诊断方法的技术特点，采用共振解调技术对轴承进行故障诊断，给出共振解调技术的硬件实现和Hilbert变换解调的软件实现。(3)分析电锭控制的故障类型，采用电压DFT分析诊断法，对整流模块进行故障诊断。(4)构建电锭组件状态监测硬件系统及故障诊断的软件设计。(5)利用Matlab仿真软件对整流模块进行故障诊断仿真，对定子电流Park矢量故障诊断法及轴承共振解调故障诊断方法进行仿真。关键词：纺丝机电锭，故障诊断，状态监测，轴承，异步电动机AbstractT．eSpinning-

4、machine’SSpindlecomponentisthekeyunitofSpinning—machineincoilprocesstechnology，whichworkslongtimeinahi曲temperature，humidityandchemicalerodesenvironment．Theworkingstationorthefailurerateoftheunitdirectlyaffectsproductqualityandefficiency．Thetraditionalma

5、intenances，dependingonservicedexperienceafterbreakdown，alreadynottobeabletomeettheproductionneed．Theequipmentfailurediagnosistechniqueisanewtechnology，whichappliesadvancedtechnologiestomonitorandanalyzetheequipmentstatevariableson-lineandjudgesfailureof

6、theequipment，thebreakdownspotandthereasonaswell嬲thefaultdeterioratedtendency，andthenmakesthereasonablemaintenanceschedule．Thistechnologypromotedtheequipmentservicesystemtransformation，whichcausedtheequipmentservicesystemgreatchangesfromthetraditionalRun

7、·-to--BreakdownMaintenancewaytoTime--basedPreventiveMaintenancewayandevenCondition—basedMaintenanceway．Throughtheapproach，bothdeadtimeandthemaintenancecostcanbereducedtoenhancetheequipmentreliability．ThequantityofSpinning·machine’SSpindleishugeintextile

8、enterprises，thereforethereisthevitaleconomicalsignificanceincarryingontheconditionmonitoringandthefaultdiagnosistospinningindustry．’．Thispaperstudiedthefailuretypeandfaultmoduleofthespindleunitandestablishedthefaultsupervisorysys